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News 通过诱导形成的纳米纤维与外加的纳米化纤维素共同形成超强的全纤维素复合丝

通过诱导形成的纳米纤维与外加的纳米化纤维素共同形成超强的全纤维素复合丝

日期: 2018-11-29
浏览次数: 234

SuperStrong All-Cellulose Composite Filaments by Combination of Inducing NanofiberFormation and Adding Nanofibrillated Cellulose

通过诱导形成的纳米纤维与外加的纳米化纤维素共同形成超强的全纤维素复合丝

Cuibo Qiu,† Kunkun Zhu,‡ Weixing Yang,† Yi Wang,† Lina Zhang,*,‡ Feng Chen,*,† and Qiang Fu*,†

通过诱导形成的纳米纤维与外加的纳米化纤维素共同形成超强的全纤维素复合丝

Fig.1. SuperStrong all-cellulose nanocomposite multifilaments by adding nanofibrillatedcellulose is demonstrated via wet spinning.

  在此工作中,将纤维素溶解在LiOH/尿素水溶液中并通过诱导纳米纤维的形成,结合TEMPO-氧化纳米原纤化纤维素(NFC),成功制备得到超强的全纤维素复合多丝,其中的NFC平均直径为20纳米。仅仅加入3%NFC,全纤维素合成纤维(CF)的性能就得到极大的改善,Herman取向因子可达到0.89。特别值得关注的是,NFC在增强复合纤维的同时也起到增韧作用,其抗拉强度和伸长率分别达到3.9214.6%,达到了超强纤维的应用要求。NFCCF的增强机理是由于在纺丝过程中,外部添加的纳米纤维诱导了再生纤维素分子链的结晶和定向,进而弥补了纤维原有的缺陷,使得所纺制的CF中微纤平行排列,结晶序列相对完善,结构均匀而紧密。有意思的是,通过添加少量的NFC进入纺丝液中,也可以有效地提高纺丝液的稳定性,这对工业中的纤维纺纱十分有利。这项工作通过一种简单、节能和环保的方式,极大地改进了再生纤维素纤维的机械性能,为高性能再生纤维素多丝的制备提供了有利指导。


DOI:10.1021/acs.biomac.8b01262

原文链接:https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.biomac.8b01262


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